Elemento identificador de un objeto, y sistema y procedimiento para identificar un objeto.

Elemento identificador de un objeto, al que está asociado, que comprende medios para implementar un ciclo de trabajo que comprende un estado de activación y un estado de desactivación, caracterizado por el hecho de que el elemento identificador comprende también medios para detectar el movimiento del objeto al que está asociado y medios para generar una señal de control referente al movimiento del objeto, de modo que, si los medios de detección detectan el movimiento del objeto, los medios de generación generan una señal de control referente al movimiento del objeto que provoca que el elemento identificador se active, mientras que, si los medios de detección detectan que el objeto está parado, los medios de generación generan una señal de control indicativa de que el objeto está parado, la cual provoca que el elemento identificador se desactive y permanezca en estado de sueño

Elemento identificador de un objeto, y sistema y procedimiento para identificar un objeto.

La presente invención se refiere a un sistema y un procedimiento para identificar y monitorizar objetos, y a un elemento identificador asociado al objeto a identificar.

Esta invención es aplicable en cualquier actividad, principalmente de la industria en general y de la logística en particular, donde se requiera controlar de manera remota un conjunto de objetos (tales como palets, cajas, contenedores, etc.) que se mueven dentro de un entorno industrial conocido. A cada uno de estos objetos se asocia un elemento identificador de la invención. Dichos elementos identificadores se comunican por radiofrecuencia con un dispositivo de detección (llamado lector) al paso por su zona de cobertura, y es por ello que es importante el ahorro de energía al llevar a cabo dicha comunicación por radiofrecuencia, alargando así la vida útil de los elementos identificadores.

Antecedentes de la invención

Existen numerosas situaciones en entornos industriales en que es necesario un sistema de identificación y localización automatizado de objetos (productos, cajas, palets, contenedores, herramientas, trabajadores, etc.), los cuales se mueven y siguen un recorrido conocido dentro del entorno industrial o entre diversos entornos industriales. En estas situaciones se necesita registrar la trayectoria de un determinado objeto móvil a su paso por puntos relevantes de su recorrido, y enviar dicha información a un sistema de gestión.

Para ello, existen sistemas de identificación por radiofrecuencia, denominados sistemas RFID ("Radio Frequency IDentification"). Un sistema RFID comprende por lo menos un dispositivo de detección, llamado lector, y unos elementos identificadores asociados a cada objeto que se quiere identificar y localizar. Estos elementos identificadores pueden ser etiquetas llamadas etiquetas RFID ("tag RFID") y se comunican de forma inalámbrica con el lector cuando se sitúan en su zona de cobertura.

A cada etiqueta RFID se puede asociar un identificador único. En este caso, cada objeto lleva asociado una etiqueta RFID que lo identifica unívocamente en un sistema de información empresarial.

Existen dos tecnologías de identificación por radiofrecuencia (tecnologías RFID) básicas: la tecnología RFID pasiva, en la que las etiquetas RFID no incluyen baterías y obtienen la alimentación necesaria para comunicarse con un lector a partir de la energía de la señal emitida por dicho lector; y la tecnología RFID Activa, en la que las etiquetas RFID Activas están alimentadas por baterías.

El tiempo operativo de vida de una etiqueta RFID Activa finaliza cuando se agota la carga de su batería, por lo que conseguir un ahorro en el consumo de la misma es un objetivo básico.

En la tecnología RFID Activa, un etiqueta RFID Activa (que comprende al menos un dispositivo de radiofrecuencia o "transceiver" acoplado a una antena para la emisión y la recepción de señales, una lógica de control y una batería, que alimenta todo el hardware de la etiqueta) puede implementar y alternar un modo de funcionamiento de bajo consumo (se dice entonces que la etiqueta está dormida o desactivada), y un modo de alto consumo (se dice entonces que la etiqueta está despierta o activada), para ahorrar energía de dicha batería. Hay que resaltar que una etiqueta RFID Activa necesita estar activada para interactuar y comunicarse con el lector.

Como ya se ha enunciado, en un sistema RFID Activo, el gasto de energía es crítico porque condiciona el tiempo de vida operativo de una etiqueta.

Dentro de este ámbito, en US2005/0134462A1 se describe una etiqueta RFID Activa que incorpora una célula fotovoltaica para recargar su batería, con el consiguiente encarecimiento del coste unitario de la etiqueta y las limitaciones de espacio y disposición para colocar adecuadamente una placa solar en un objeto.

Una característica de una etiqueta RFID cuando se halla dentro de la zona de cobertura de un lector es que necesita transmitir una señal con, al menos, su identificador, y que el lector reciba dicha señal correctamente, para poder ser identificada por el mismo. En un instante determinado, un lector con un único receptor es capaz de recibir únicamente una señal o transmisión de una etiqueta por un mismo canal de radiofrecuencia.

Si varias etiquetas RFID transmiten a la vez o las emisiones de las señales se solapan en el tiempo, dichas señales se interfieren y el lector puede que no reciba correctamente ninguna de las señales y, por tanto, no sea capaz de identificar a ninguna de las etiquetas RFID. Se produce lo que se conoce en el estado de la técnica como una colisión o interferencia mutua de las señales de dos o más transmisores en un lector.

En el estado de la técnica, existen descripciones de ciertos procedimientos de comunicaciones entre un lector y unas etiquetas RFID para su identificación. Como el lector no conoce a priori cuántas etiquetas RFID están en su zona de cobertura, ni una etiqueta sabe cuántas etiquetas más hay en cobertura, es necesario que el procedimiento de identificación, o también denominado procedimiento anticolisión, arbitre el acceso al canal de transmisión (control de acceso al medio) y las comunicaciones entre el lector y las etiquetas RFID, para minimizar las interferencias o colisiones de señales emitidas por las etiquetas RFID.

En el estado de la técnica se describen dos estrategias particulares y adecuadas como procedimientos de identificación para sistemas RFID: TTF (Tag-Talk-First) o RTF/ITF (Reader/Interrogator-Talk-First).

En la estrategia TTF, una etiqueta transmite su identificador (denominado "beacon") en ciertos intervalos pre-configurados. Un lector siempre tiene que estar escuchando el canal, en espera de señales de identificación de etiquetas en cobertura. Esta estrategia puede ser adecuada cuando no hay muchos objetos juntos para que, en un tiempo razonable, un lector pueda recibir todas las señales de identificación de las etiquetas existentes. En esta estrategia se suele requerir desplegar numerosos lectores dentro de un entorno acotado, con el consiguiente encarecimiento del sistema, para poder recibir las señales de identificación de numerosas etiquetas. Hay que notar que una etiqueta que usa la estrategia TTF puede pasar largos periodos de tiempo sin estar en el rango de cobertura de ningún lector. Por tanto, si una etiqueta está transmitiendo su beacon sin estar en la zona de cobertura de un ningún lector, estará malgastando su energía.

En la estrategia RTF/ITF ("Reader/Interrogator-Talk-First") el lector es siempre el primero en transmitir, enviando una orden que indica a las etiquetas RFID que:

- están en su cobertura;

- el momento en el cual pueden empezar a competir por identificarse; y

- cuánto tiempo disponen para emitir una señal con sus identificadores.

En la estrategia RTF, una etiqueta RFID transmite únicamente si recibe una orden específica y concreta de un lector. Estas etiquetas RFID son transpondedores (dispositivos que emiten una señal identificable en respuesta a una señal de interrogación, que reciben en la zona de cobertura de dicha señal de interrogación). Por tanto, la orden de interrogación sirve para sincronizar a las etiquetas RFID existentes y que están activadas, y establecer una comunicación para su identificación.

Esta estrategia puede ser más adecuada cuando un número muy elevado de etiquetas pueden pasar a la vez por el rango de cobertura de un lector, y es muy importante garantizar la identificación de todas ellas en un tiempo muy reducido.

En el estado de la técnica, se emplean sistemas de etiquetas RFID que usan la estrategia TTF o RTF según los requisitos (técnicos y de coste), características o necesidades de la aplicación final.

Una etiqueta RFID Activa nunca conoce, salvo que se le indique, cuando va a estar en el rango de cobertura de un lector, por lo que si:

- utiliza la estrategia RTF y se queda activa observando el canal en modo de recepción a la espera de una orden de algún lector, malgasta sus baterías y puede quedarse en pocos días sin energía; o

- utiliza la estrategia TTF y transmite sin estar en el rango de cobertura de un lector, malgasta su batería...

1. Elemento identificador de un objeto, al que está asociado, que comprende medios para implementar un ciclo de trabajo que comprende un estado de activación y un estado de desactivación, caracterizado por el hecho de que el elemento identificador comprende también medios para detectar el movimiento del objeto al que está asociado y medios para generar una señal de control referente al movimiento del objeto, de modo que, si los medios de detección detectan el movimiento del objeto, los medios de generación generan una señal de control referente al movimiento del objeto que provoca que el elemento identificador se active, mientras que, si los medios de detección detectan que el objeto está parado, los medios de generación generan una señal de control indicativa de que el objeto está parado, la cual provoca que el elemento identificador se desactive y permanezca en estado de sueño.

2. Elemento según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que es una etiqueta RFID activa.

3. Sistema para identificar a al menos un objeto, que comprende un elemento identificador del objeto, al que está asociado, al menos un dispositivo lector que identifica al elemento identificador, y un canal de comunicaciones entre el elemento identificador y el dispositivo lector, caracterizado por el hecho de que el elemento identificador es un elemento identificador según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, y por el hecho de que el dispositivo lector está adaptado para comunicarse con los medios para detectar el movimiento del objeto, a través del canal de comunicaciones.

4. Sistema según la reivindicación 3, caracterizado por el hecho de que es un sistema de identificación por radiofrecuencia RFID.

5. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones 3 ó 4, caracterizado por el hecho de que utiliza un procedimiento de identificación de acuerdo con una estrategia RTF/ITF (Reader/Interrogator-Talk-First).

6. Procedimiento para difundir la identidad de un objeto que tiene asociado un elemento identificador del objeto, un dispositivo lector y un canal de comunicaciones, y que comprende las etapas de:

7. Procedimiento para identificar un objeto que tiene asociado un elemento identificador del objeto, mediante un dispositivo lector, que comprende las etapas de:

8. Programa de ordenador caracterizado porque ejecuta el procedimiento para identificar un objeto según la reivindicación 6.

9. Soporte legible por ordenador caracterizado porque incorpora el código que permite la ejecución del procedimiento de la reivindicación 6.

10. Onda portadora legible por ordenador caracterizado porque incorpora el código que permite la ejecución del procedimiento de la reivindicación 6.

11. Programa de ordenador caracterizado porque ejecuta el método de la reivindicación 7.